Calor Y Temperatura

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a sensación de calor o de frío está estrechamente relacionada con nuestra vida cotidiana, es decir , con nuestro entorno; sin embargo el calor es mucho más que eso. Entre los años de 1 600 a 1 700, toda Europa vivió una pequeña era glacial cuando la temperatura fue más baja que en otros periodos de los últimos mil años. En esa época lo más importante era mantenerse caliente. Por lo que, muchas científicos se dedicaron al estudio del calor. Aunque los efectos del fuego se conocen desde la antigüedad, fue hasta el siglo XVIII cuando los científicos comenzaron a diferenciar las características entre un cuerpo frío y uno caliente. Se consideraba, al calor, como un fluido invisible sin sabor, olor ni peso: lo conocían como calórico y de él sólo conocían sus efectos: cuando más caliente estaba un cuerpo más fluido o calórico tenía. La teoría del calórico podía explicar fenómenos como la expansión de los cuerpos al calentarse pero no podía explicar por qué las manos se calentaban al frotarlas entre sí. Finalmente consideraron que el calórico no podía ser creado ni destruido, por lo que no era posible formarlo a partir de alguna cosa ni podía ser sustituido por otra.

A fines del siglo XVIII se descubrió que la fricción produce calor. Años después se demostró que cuando se proporciona energía, ya sea por fricción, corriente eléctrica, radiación o cualquier otro medio, para producir trabajo mecánico, éste puede ser transformado en una cantidad equivalente de calor. Con estos descubrimientos se desechó la Teoría del Calórico para explicar que era el calor:

El término calor es utilizado comúnmente en expresiones como ¡hace mucho calor! ¡está muy caliente! ¡está frío!. Este concepto lo podemos definir como:

La energía a que nos referimos es la energía calorífica. En forma experimental se ha comprobado que el flujo de energía calorífica cesa cuando se igualan las temperaturas de los dos cuerpos. Es decir se logra el equilibrio térmico.

Al factor que determina el equilibrio térmico entre dos cuerpos, se le llama:

La temperatura es una magnitud física que indica qué tan caliente o frío está una sustancia, es decir, es la medida de su estado relativo de calor o frío. El calor se transmite en el vacío, la temperatura sólo se manifiesta en la materia.

El calor no permanece en reposo, pasa constantemente de los cuerpos de mayor a los de menor temperatura.

3.1.1 TERMOMETRÍA

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u estás familiarizado con las medidas de temperatura. Por ejemplo, si tienes fiebre, colocas un termómetro en tu boca y esperas dos o tres minutos. El termómetro te proporciona una medida de la temperatura de tu cuerpo. ¿Qué está sucediendo? Tu cuerpo está caliente comparado con el termómetro, lo que significa que las partículas de tu cuerpo tienen una energía térmica mayor. Cuando el vidrio frío del termómetro toca tu cuerpo más caliente, las partículas de tu cuerpo golpean las partículas del vidrio. Estas colisiones, transfieren energía a las partículas de vidrio, y aumenta la energía térmica de las partículas que conforman el termómetro. A medida que las partículas de vidrio adquieren más energía, comienzan a transferir energía de vuelta a tu cuerpo, hasta que la tasa de transferencia mutua de energía entre el vidrio y tu cuerpo es la misma. Tu cuerpo y el termómetro están en equilibrio térmico. Es decir, el termómetro y tu cuerpo están a la misma temperatura.

Los fenómenos relacionados con el equilibrio térmico son estudiados por:

Todo instrumento utilizado para la medida de la temperatura se denomina:

CALIBRACIÓN DE UN TERMÓMETRO

Para calibrar un termómetro es necesario ponerlo en contacto con dos cuerpos de temperaturas muy diferentes y fáciles de reproducir.

Colocándolo en hielo en fusión, el mercurio se contrae hasta que su temperatura sea igual a la del hielo; alcanzando un cierto nivel (punto fijo inferior) que se marca en el tubo.

Colocándolo luego en vapor de agua que hierve a presión atmosférica normal; el mercurio se dilata hasta alcanzar un nuevo nivel (punto fijo superior), que indica que la temperatura del mercurio es igual a la del vapor.

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os términos caliente o frío no son suficientes para definir la temperatura. Por lo que se debe manejar como una cantidad física, es decir, medirla. Cuando se suministra o se extrae calor de un cuerpo o de una sustancia, no solo se eleva o disminuye su temperatura, sintiéndose mas caliente o mas frío, también se producen alteraciones en su energía calorífica, en su volumen, área o en su longitud, es decir, la materia se contrae o se dilata.

El instrumento de medición de la temperatura es el Termómetro, en cuya construcción se utiliza el fenómeno de dilatación de los fluidos, siendo el más común el Termómetro de Mercurio. Dicho instrumento consiste en un tubo capilar de vidrio que lleva en la parte inferior un bulbo con mercurio, el cual al calentarse se dilata de manera proporcional al aumento de temperatura, por lo que el ascenso que experimenta el nivel del mercurio por el tubo capilar es el mismo cuando se incrementa en un grado la temperatura. De igual forma,

el mercurio se contrae en la misma proporción cada vez que desciende un grado su temperatura.

Cualquier magnitud que observa cambios con la temperatura es una propiedad térmica. Por ejemplo, el volumen de un líquido, la longitud de una varilla, la resistencia eléctrica de un alambre, la presión de un gas mantenido a volumen constante, el volumen de un gas mantenido a presión constante y el calor del filamento de una lámpara. Cualquiera de estas propiedades pueden usarse en la construcción de un termómetro, es decir, en el establecimiento de una cierta escala “particular” de temperaturas.

La primera escala

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